加速制造業(yè)創(chuàng)新設(shè)計的“芯”選擇

很多身處一線的工程師還處于PC配高端顯卡的階段。一些中小企業(yè)中開始涉水工作站的工程師，則選擇了“攢”工作站的做法。也有一些工程師直接選擇了專業(yè)的品牌工作站。在目前從事設(shè)計工作的工程師面前，需要超強計算能力的領(lǐng)域主要有幾個方面，包括：結(jié)構(gòu)工程師面臨的大型裝配體及其工程圖、CAE以及工業(yè)設(shè)計師面臨的渲染。在這些工作中，如果硬件的計算能力不夠，一些CAE工作有時會花上幾天幾夜的時間才能得到結(jié)果，而由于系統(tǒng)不夠穩(wěn)定，有時渲染工作會因為宕機而前功盡棄。隨著設(shè)計周期的縮短和設(shè)計質(zhì)量需求的提高，從外觀造型設(shè)計到詳細設(shè)計，從詳細設(shè)計到方案驗證和仿真分析，很多企業(yè)都采取了“壓縮”的方式，在設(shè)計團隊內(nèi)部分工的基礎(chǔ)上對設(shè)計流程進行整合。傳統(tǒng)上，圖形工作站更多地服務(wù)于外觀造型設(shè)計和詳細設(shè)計階段，這一階段強調(diào)工作站的圖形性能。在流程整合之后，工作站要承擔一部分方案驗證和仿真分析工作，而這一階段則更強調(diào)系統(tǒng)的總體計算能力。傳統(tǒng)的圖形工作站必須“超越” 圖形，實現(xiàn)功能、性能的擴展。

　　工作站的三個層級

　　什么樣的工作應(yīng)該對應(yīng)什么樣的工作站?也許每個人心中都有的自己的想法。近日記者采訪了英特爾公司數(shù)據(jù)中心事業(yè)部工作站總經(jīng)理 Anthony Neal-Graves先生。在他的界定中，英特爾將所支持的工作站分為三個層次，分別是入門級工作站、基本工作站和專家級工作站。其中入門級工作站在2011年年初將采用Sandy Bridge技術(shù)，這個新的處理器微架構(gòu)把GPU融入CPU芯片中，成為自己身體不可缺少的 “一部分”。 用戶購買了這樣的CPU,同時也就擁有主流性能的“顯卡”了，顯卡以一塊“卡”的形式存在于電腦中也越來越無形了。特別是筆記本電腦，用戶不再為以往的集成顯卡性能不佳而煩惱，也不用為焊上獨立顯卡芯片的筆記本電腦太熱太吵以及電池迅速耗盡而苦惱。因為融合于CPU之中的核顯，具有更高更智能的性能和更精良的能耗管理，以及和CPU其它計算單元之間更協(xié)調(diào)的均衡計算。

　　在談到馬上面世的Sandy Bridge時， Anthony Neal-Graves先生告訴記者：“英特爾將強化幾件事情，如認證現(xiàn)有大多數(shù)軟件在SandyBridge上能夠很好的運行，同時通過一些性能優(yōu)化的工作使得集成在CPU上的顯卡能夠達到專業(yè)級。目前Sandy Bridge只用于入門級工作站，基本級和專業(yè)級工作站不支持這項技術(shù)。”

　　目前英特爾界定的基本工作站包括一顆至強3600處理器，96GB內(nèi)存，一通道Quickpath互連;而專家級工作站為兩顆至強5600處理器,192GB內(nèi)存，兩通道Quickpath互連。“包括復(fù)雜的三維建模、仿真測試和渲染都可以很順利地在桌面完成了?！盇nthony Neal-Graves說。

　　工作站+制造業(yè)應(yīng)用

　　然而，也有一個問題在于，現(xiàn)在有一部分CAE軟件仍然不支持多核，或到現(xiàn)在只用單路。英特爾提供的多核、多路解決方案還有用武之地嗎?

　　對這個問題Anthony Neal-Graves先生也很坦然：“并不是所有軟件開發(fā)商愿意或者有計劃在這個市場上使用多核和多線程。注意到這一點我們在SandyBridge和我們現(xiàn)有的產(chǎn)品里都設(shè)計了多款提高主頻來提高單個速度的辦法。另外，我們?nèi)フf服最終用戶和ISV支持多任務(wù)，一種辦法是用虛擬化的辦法，或者把工作打包，或者作為集群來運行?！?/P>

　　英特爾(中國)有限公司服務(wù)器產(chǎn)品事業(yè)部資深技術(shù)市場工程師羅一峰對這個話題給出了詳細的解決方案：比如有兩路至強，現(xiàn)在有12核2路處理器，可能CAD軟件只能利用到一個核，你可以把主要CAD軟件放在操作系統(tǒng)上，比如Win7，另外還可以利用基于Win7之上的虛擬化方案，把CAD軟件放到虛擬機上面，可以很好地利用沒有用到的核，甚至這些虛擬機上面不同的應(yīng)用可以和后臺的數(shù)據(jù)中心高性能計算連接起來，或者和其它工作站連接起來，形成工作站的集群，把很多CAE計算放到這些核上去運行。多工作站的群集和CAE的計算放到核上去運行，這樣可以更好地利用CPU的核數(shù)。據(jù)悉，一些制造企業(yè)已經(jīng)開始測試這樣的用法。

　　多元化選擇

　　盡管產(chǎn)業(yè)鏈上的技術(shù)融合還需加以時日，但對于一線的工程師而言，如今工作站的價格門檻已經(jīng)大大降低。而英特爾作為技術(shù)廠商也提供了相當豐富的技術(shù)選擇。

　　隨著Win7的推出，英特爾CPU實現(xiàn)了從32位到64位的轉(zhuǎn)變。在CAD建模應(yīng)用呈現(xiàn)指數(shù)性增長的情況下，64位可以用到很強大的內(nèi)存尋址技術(shù)，也支持更大的運算工作量。而在工作站的呈現(xiàn)方式上，除了桌面工作站以外，移動工作站甚至平板工作站也開始走近人們的視野。另外的一個趨勢是虛擬化，也就是把專業(yè)的工作站硬件向后臺集中。與桌面工作站相比，這種做法更適用于高端的應(yīng)用。比如“把工作站中一部分的核專門用來做CAD的設(shè)計，把剩下的一些核通過虛擬化，把工作作為后臺的渲染的計算，它可以結(jié)成工作站的集群，跟服務(wù)器一起工作?！?/P>

　　技術(shù)總是領(lǐng)先應(yīng)用的，多元化選擇是必然趨勢，也為未來應(yīng)用拓寬了道路。